Chemické znečistenie je významnou výzvou pri odsoľovacích rastlinách reverznej osmózy (RO) a ako dodávateľ RO odsoľovacích systémov som bol svedkom z prvej ruky vplyv, ktorý môže mať na výkon a účinnosť rastlín. V tomto blogovom príspevku sa ponorím do problémov s chemickým znečistením, s ktorými sa bežne vyskytujú v rastlinných rastlinách RO, ich príčiny, účinky a potenciálne riešenia.
Porozumenie chemickému znečisteniu v odsoľovacích rastlinách
Reverzná osmóza je široko používaný proces na odsoľovanie morskej vody a brakickej vody na výrobu sladkej vody. Zahŕňa to nútenie vody cez polo -priepustnú membránu pod tlakom, zanechávanie rozpustených solí a iných nečistôt. V priebehu času sa však môžu na povrchu Membrán RO akumulovať rôzne chemické látky, čo vedie k znečisteniu.
Chemické znečistenie môže byť široko klasifikované do niekoľkých typov, vrátane škálovania, organického znečistenia a koloidného znečistenia.
Škálovanie
Škálovanie sa vyskytuje, keď sa na povrchu membrány zrážajú striedmo rozpustné soli, ako je uhličitan vápenatý, síran vápenatého, síran bárnom a oxid kremičitý. Tieto soli sú prítomné v napájacej vode a keďže sa voda koncentruje počas procesu RO, ich koncentrácie sa zvyšujú. Po prekročení limitu rozpustnosti tvoria na membráne pevné usadeniny.
Medzi hlavné príčiny škálovania patrí tvrdosť s vysokou napájacou vodou, vysoká teplota a nesprávna kontrola pH. Napríklad, ak má napájacia voda vysoký obsah vápnika a uhličitanu a pH nie je správne upravené, uhličitan vápenatý sa môže zrážať na membráne. Škálovanie môže znížiť priepustnosť membrány, zvýšiť pokles tlaku cez membránu a nakoniec viesť k zníženiu výroby vody a zvýšeniu spotreby energie.
Organické znečistenie
Organické znečistenie je spôsobené akumuláciou organických látok na povrchu membrány. Organické látky môžu zahŕňať prírodné organické látky (NOM), ako sú humínové a fulvové kyseliny, ako aj syntetické organické zlúčeniny, ako sú povrchovo aktívne látky a polyméry. Tieto látky sa môžu adsorbovať na povrch membrány a tvoria vrstvu, ktorá obmedzuje prietok vody.
Zdroje organických látok v kŕmenej vode môžu byť rozmanité. Zdroje povrchovej vody sú často bohaté na NOM, ktorý môže počas procesu vstupu vstúpiť do systému RO. Priemyselné výboje a odpadová voda môžu tiež zaviesť do kŕmnej vody syntetické organické zlúčeniny. Organické znečistenie môže nielen znížiť výkon membrány, ale tiež poskytnúť priaznivé prostredie pre rast mikroorganizmov, čo vedie k biofoulingu.
Koloidný znečistenie
Koloidné znečistenie je spôsobené depozíciou koloidných častíc na povrchu membrány. Koloidy sú malé častice (zvyčajne v rozsahu 1 - 1 000 nm), ktoré sú zavesené vo vode. Môžu zahŕňať ílové častice, oxidy kovov a organické koloidy.
Koloidné častice môžu byť ťažko odstránené konvenčnými metódami filtrácie z dôvodu ich malej veľkosti a vysokej stability vo vode. Keď voda prechádza cez membránu RO, tieto koloidy sa môžu hromadiť na povrchu membrány, čo spôsobuje zníženie toku a zvýšenie poklesu tlaku.
Účinky chemického znečistenia na rastliny odsoľovania
Účinky chemického znečistenia na rastliny odsoľovania sú ďaleko - dosahujú a môžu mať významný vplyv na hospodársku a prevádzkovú výkonnosť závodu.
Znížená produkcia vody
Jedným z najzreteľnejších účinkov chemického znečistenia je zníženie výroby vody. Keď sa povrch membrány znečistí, zvyšuje sa odolnosť voči prietoku vody. To znamená, že menej vody môže prechádzať membránou na jednotku času, čo vedie k nižšej miere výroby. V prípade odsoľovacieho závodu to môže byť hlavný problém, najmä ak funguje pri svojej kapacite alebo blízko jeho kapacity.
Zvýšená spotreba energie
Na udržanie rovnakej miery výroby vody v tvár znečisteniu sa musí zvýšiť tlak na systém RO. Dôvodom je skutočnosť, že na prekonanie zvýšeného odporu spôsobenej vrstvou znečistenia je potrebný vyšší tlak. V dôsledku toho sa zvyšuje spotreba energie rastliny. Vyššia spotreba energie vedie nielen k zvýšeniu prevádzkových nákladov, ale má tiež environmentálne dôsledky, pretože môže mať za následok vyššie emisie skleníkových plynov.
Skrátená membránová životnosť
Chemické znečistenie môže tiež skrátiť životnosť Membrán RO. Znečisťovacia vrstva môže spôsobiť mechanické napätie na membráne, čo vedie k fyzickému poškodeniu. Okrem toho prítomnosť určitých chemických látok v znečistenej vrstve môže reagovať s membránovým materiálom, čo spôsobuje chemickú degradáciu. Výmena Membrán RO je nákladný proces, a to tak, pokiaľ ide o samotnú membránu, ako aj prácu potrebnú na inštaláciu.
Znížená kvalita vody
Znečistenie môže tiež ovplyvniť kvalitu vody v produkte. Napríklad, ak je membrána znečistená organickými látkami, niektoré organické zlúčeniny môžu prechádzať cez membránu, čo vedie k zvýšeniu organického obsahu vo vode produktu. V prípade škálovania môže prítomnosť ložisiek mierky spôsobiť miestne variácie výkonnosti membrány, čo potenciálne umožňuje prejsť niektorými solami cez membránu, čo vedie k zvýšeniu slanosti vody vo vode.
Riešenia problémov s chemickým znečistením
Ako dodávateľ RO odsoľovacích systémov ponúkame celý rad riešení na riešenie problémov s chemickým znečistením.
Predbežnosť
Efektívne predbežné ošetrenie je rozhodujúce pre zabránenie chemickému znečisteniu. Procesy predbežnej liečby môžu pred vstupom do systému RO odstrániť alebo znížiť koncentráciu zvukových látok v kŕmnej vode.
Na prevenciu škálovania sa procesy, ako je zmäkčenie, môžu použiť na odstránenie iónov tvrdosti z napájacej vody. Na výmenu vápnikových a horčíkových iónov sa môžu použiť iónové výmenné živice, čím sa znižujú riziko škálovania. Okrem toho sa na kontrolu rozpustnosti solí môže použiť nastavenie pH. Napríklad pridanie kyseliny na zníženie pH môže zabrániť zrážkam uhličitanu vápenatého.
Na riešenie organického znečistenia sa môžu procesy ako koagulácia, flokulácia a sedimentácia použiť na odstránenie organických látok z napájacej vody. Filtrácia aktívneho uhlia môže byť tiež účinná pri adsorbujúcich organických zlúčeninách. Na koloidné znečistenie sa môže mikrofiltrácia alebo ultrafiltrácia použiť ako krok predbežného ošetrenia na odstránenie koloidných častíc.
Chemické čistenie
Ak dôjde k znečisteniu, na obnovenie výkonu membrány je často potrebné chemické čistenie. Chemické čistenie zahŕňa použitie čistiacich prostriedkov na rozpustenie alebo rozptyľovanie vrstvy znečistenia na povrchu membrány.
Výber čistiaceho prostriedku závisí od typu znečistenia. Na škálovanie sa na rozpustenie ložísk mierky môžu použiť čistiace prostriedky kyseliny, ako je kyselina chlorovodíková alebo kyselina citrónová. Pre organické znečistenie môžu byť alkalické čistiace prostriedky obsahujúce povrchovo aktívne látky účinné pri odstraňovaní organických látok. Chemické čistenie by sa však malo vykonávať opatrne, pretože nesprávne čistenie môže poškodiť membránu.
Výber membrány
Výber správneho typu membrány môže tiež pomôcť znížiť riziko chemického znečistenia. Niektoré membrány sú odolnejšie voči znečisteniu ako iné. Napríklad membrány s hydrofilným povrchom je menej pravdepodobné, že adsorbujú organické látky v porovnaní s hydrofóbnymi membránami. Okrem toho môžu membrány s hladkým povrchom znížiť ukladanie koloidných častíc.
Naše systémy odsoľovania RO a ich odolnosť voči chemickému znečisteniu
Ponúkame rôzne systémy odsoľovania, vrátanePolovodičový systém reverznej osmózy,Voda z reverznej osmózyaKomerčné systémy reverznej osmózy.
Naše systémy sú navrhnuté s pokročilou membránovou technológiou a efektívnymi procesmi predbežnej úpravy, aby sa minimalizovalo riziko chemického znečistenia. Membrány používané v našich systémoch majú vysokú odolnosť voči škálovaniu, organickému znečisteniu a koloidnému znečisteniu. Okrem toho sú naše procesy predbežnej liečby prispôsobené špecifickým charakteristikám napájacej vody, čím sa zabezpečujú čo najskvelejšie odstránenie bruchov.
Kontaktujte nás kvôli obstarávaniu systému odsoľovania
Ak čelíte problémom s chemickým znečistením vo vašej odsoľovacej elektrárni alebo sa snažíte nainštalovať nový systém odsoľovania RO, sme tu, aby sme pomohli. Náš tím expertov vám môže poskytnúť prispôsobené riešenia na základe vašich konkrétnych potrieb a charakteristík vašej kŕmnej vody. Môžeme tiež ponúknuť technickú podporu a po predaji, aby sme zaistili dlhodobý výkon vášho systému odsoľovania RO. Kontaktujte nás ešte dnes a začnite diskusiu o obstarávaní a nájdite pre vás najlepšie riešenie na odsoľovanie.
Odkazy
- Baker, RW (2012). Membránová technológia a aplikácie. Wiley.
- Amy, G., & Drewes, JE (ed.). (2013). Odsoľovanie vody reverznou osmózou: základy, inžinierstvo a aplikácie. Elsevier.
- Schäfer, AI a Fane, AG (2009). Membránové bioreaktory na čistenie odpadových vôd. IWA Publishing.